聚氯乙烯是什么
来源 | 国家食品接触材料检测重点实验室（广东）
撰文 | 李丽怡
责编 | 潘静静 博士
编辑 | 邓健
目录
1. 导读
2. PVC及其在食品接触材料中的应用
3. 食品接触材料用PVC的安全风险
4. 各国对食品接触用PVC的限制性要求
5. IQTC建议
01.
导读
2020年12月1日，亚马逊的一份化学品政策：食品接触材料限制物质清单（Food Contact Materials Restricted Substance List, RSL）明确禁止在亚马逊厨房品牌的食品接触包装中使用不可回收的聚氯乙烯（PVC）材料。
▲ 图片来源：Amazon Chemicals Policy: Food Contact Materials Restricted Substance List (RSL)
2020年3月13日，河北省发布关于在食品相关产品生产许可工作中执行产业政策的通知，限制PVC食品保鲜包装膜的生产和许可。
2019年12月25日，韩国《资源循环利用法》修正案正式实施，在全国范围内禁止使用PVC制成的塑料保鲜膜。
· 为什么亚马逊、河北省以及韩国纷纷限制甚至禁止PVC食品接触材料的使用？· PVC是否存在什么安全风险？
· PVC产品还能与食品直接接触？
下文将围绕这些问题，对食品接触用PVC的安全进行全面分析。
02.PVC及其在食品接触材料中的应用及趋势
聚氯乙烯（Polyvinyl chloride)，英文简称PVC，是氯乙烯（Vinyl chloride，VCM）单体聚合而成的极性无定型聚合物。
PVC一般为无毒、无臭的白色粉末，难燃，离火即熄，其在65~85℃开始软化，130℃以上即开始分解，对光和热的稳定性差。
PVC产量约占聚合物世界总产量的20%，居第二、三位，与聚丙烯相当。
PVC在食品接触材料中的应用包括了食品保鲜膜、月饼托、瓶盖垫片、密封条和金属罐油基溶胶涂层等，此外，还有非直接接触食品的应用：饮料瓶的热收缩标签薄膜。
PVC由于整个生命周期都与毒性物质相关而被国际绿色和平组织称为“毒塑料”，但这种危害并不是特指食品接触材料用PVC，而是整个PVC产业。
基于PVC产业对环境的影响，以及近年来备受关注PVC难以回收的环保问题，各国纷纷出台相应的政策限制PVC的生产，各企业也自愿摒弃PVC相关产品的生产，取而代之的是开发更加环保的替代产品。
如可口可乐公司在2011年就已经用新型的定向聚丙烯（OPP）材料取代PVC材料用于食品包装标签。
在食品接触材料领域，去PVC化预期是未来的一个发展趋势。
03.食品接触材料用PVC的安全风险
下面从起始物质单体和添加剂两方面来阐述食品接触材料用PVC的安全风险：
氯乙烯单体
PVC的合成单体为氯乙烯，英文名称Vinyl chloride，简写VCM，也称乙烯基氯，化学式为CH2CHCl，是卤代烃的一种，在室温下是无色有毒的气体，微溶于水，有醚样的气味。
根据国际癌症研究机构（IARC）2020年12月2日最新发布的物质致癌性分类清单，VCM被评定为1类致癌物，在该分类下表示有足够证据证明VCM对人类具有致癌性。而其聚合物PVC被评定为3类，属于致癌性证据不充分。
VCM急性暴露可能引起呼吸道刺激和头痛，嗜睡和头晕；长期职业接触可能导致肝损害，肝脏中脂肪的积累和肿瘤（包括肝脏血管肉瘤）。
添加剂
PVC添加剂种类众多，下文着重解读绝大多数PVC都会使用热稳定剂和增塑剂两类添加剂。
热稳定剂
PVC分子结构中含有支化点、双键和引发剂残基等不稳定因素，在受热和氧作用下极易分解，热稳定性差，尤其在高温下分解加剧，放出大量的氯化氢，颜色加深，力学性能降低，甚至瞬间炭化直至失去使用价值。
因此，PVC的生产需要加入热稳定剂以保证顺利成型和产出高质量的制品。传统的PVC热稳定剂种类主要有：铅盐类热稳定剂、有机锡类热稳定剂、有机锑类热稳定剂和金属皂类热稳定剂。
铅盐类热稳定剂虽具有优良的热稳定性能，但毒性大，危害人体健康。有机锡类热稳定剂广泛应用于透明PVC制品生产，但价格较昂贵，产品有异味，同时对人体中枢神经有害。
有机锑类热稳定剂不仅有一定毒性且耐候性、制品透明性较差。金属皂类热稳定剂通常要配合使用，且加工时易析出。
基于传统热稳定剂的潜在健康危害，目前企业纷纷开发和研制无毒、高效、价廉的PVC热稳定剂，其中钙锌类热稳定剂和有机类热稳定剂不含重金属，是目前发展前景较好的两类PVC热稳定剂。
增塑剂
增塑剂又称塑化剂，被广泛用于加工塑料、涂层和橡胶等材料中，使得这些材料易加工、柔韧、平滑、提高耐用性。
在众多的增塑剂中，传统的邻苯二甲酸酯类（PAEs）增塑剂由于性价比高，工艺成熟，与PVC相容性好，而广泛使用在PVC加工领域。
PAEs在PVC食品接触材料中的添加量大，但由于PAEs与PVC基体之间没有共价键作用，加入到产品中会有一定的渗出性和挥发性，使用和废弃后将逐渐从基体中迁移或扩散到大气、水体、土壤等环境中，通过生物链富集或者以饮食直接暴露进入人体内累积，并表现出一定的内分泌干扰效应。
因此，近年来人们已经开始研究开发新型、环保、高效、无毒的增塑剂。目前已经开发出多种环保增塑剂，但考虑到产品性能、原料价格、环境友好等因素，较为理想的増塑剂有以下几个品种：环氧类增塑剂、聚酯类增塑剂、柠檬酸酯增塑剂、偏苯三酸三酯类以及对苯二甲酸二辛酯增塑剂。
但有相关学者研究了PVC密封垫圈中常用的环氧大豆油（epoxidized soybean oil, ESBO），发现ESBO与油脂类食品接触时发生大量迁移，具有潜在的危害性，需要进行进一步的毒理学评估。
04.各国对食品接触用PVC的限制性要求
为管控食品接触用PVC的安全风险，各国也纷纷制定了相应的法规标准。
如下表所示：
▲ 各国对食品接触用PVC基础树脂的限制要求
基于传统热稳定剂的危害，世界各国开始限制或禁止使用重金属盐类热稳定剂，并相继制订各种法律法规。如下表所示，各国对PVC中的热稳定剂均提出了限制要求。
▲ 各国对PVC中使用的热稳定剂的限制要求
最后，关于PVC食品接触材料中的增塑剂，以PAEs增塑剂举例，各国政府一直都在关注其应用以及开展对应的科研试验，为回应社会、公众对PAEs安全的关注和担忧，保护消费者健康，各国纷纷制定了一系列的标准法规。
下表汇总了各国对食品接触材料及制品中，许可使用的PAEs 品种及其特定迁移限量(SML)要求：
▲ 各国食品接触材料及制品中PAEs的特定迁移限量要求（mg/kg）
各国对PVC中的ESBO限制如下表所示：
▲ PVC食品接触材料及制品中ESBO的限制要求
05.
IQTC建议
综上所述，PVC食品接触材料存在残留单体和添加剂的安全风险，IQTC建议企业：
配方调整：由于传统的PVC重金属类热稳定剂和增塑剂均表现出健康安全风险，企业的重心将往更加安全环保的新型PVC替代添加剂上发展。
从趋势上看，有健康危害的传统PVC添加剂将会被逐步淘汰甚至禁止，建议企业及时调整生产工艺，选用更加安全的新型PVC添加剂，如钙锌类热稳定剂和环氧类增塑剂等。
消费警示：研究表明PVC产品中含有较高含量的非挥发性化学物，极易在高温下迁移到脂类食品中。因此对食品接触用PVC材料及制品进行检测和评估时，需要关注在高温条件下，油性模拟物中相关风险物质的迁移水平。
建议在产品标签上标识PVC产品的最高使用温度以及提醒消费者避免使用PVC与高脂肪含量的食品长时间接触。
IQTC建立了24种邻苯二甲酸酯类物质的测定，残留量的定量限为5~50mg/kg，迁移量的定量限为0.1 mg/kg（其中邻苯二甲酸二烯丙酯为0.01 mg/kg）,能够实现对24种邻苯二甲酸酯类物质在mg级别上的残留量和迁移量分析,可为行业针对PFAS和邻苯二甲酸酯的风险管控提供有力的技术支撑。
此外，IQTC还有环氧大豆油、柠檬酸酯类增塑剂、环己烷二羧酸酯等新型增塑剂的检测能力，可为行业针对PVC中增塑剂的风险管控提供科学、优质的检测与技术咨询服务。
如需咨询，请联系：
陈俊骐 World Chen 电话：020-3829 0551-604电邮：chenjunq@iqtc-fcm.com
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参考文献
[1] AmazonChemicals Policy: Food Contact Materials Restricted Substance List (RSL), 2020.https://sustainability.aboutamazon.com/amazon_chemicals_policy_food.pdf
[2] 河北省市场监督管理局 河北省发展和改革委员会关于在食品相关产品生产许可工作中执行产业政策的通知，2020. http://scjg.hebei.gov.cn/info/40445
[3] 资源节约和循环利用促进法, 2019. https://www.law.go.kr/LSW/lsInfoP.do?ancYnChk=0&efYd=20191225&lsiSeq=206082#0000
[4] 潘祖任. 高分子化学. 北京: 化学工业出版社,2007:262-263.
[5] Agency for Toxic Substances and Disease. RegistryToxicological profile for vinyl chloride. Atlanta, GA: US Department of Healthand Human Services, Public Health Service; 2006.
[6] Brinker K, Lumia M, Markiewicz KV, Duncan MA,Dowell C, Rey A, Wilken J, Shumate A, Taylor J, Funk R. Assessment of emergencyresponders after a vinyl chloride release from a train derailment – New Jersey,2012. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2015 Jan 09;63(53): 1233-7.
[7] EFSA Panel. Safety assessment of the substancebis(2-ethylhexyl) cyclohexane-1,4-dicarboxylate, for use in food contactmaterials. EFSA Journal. 2019.
[8] 杨惠娣. 聚氯乙烯及其热稳定剂现状与发展趋势. 中国塑料, 2019, 33(04): 111-119.
[9] 李永华, 陈嗣柽. 铅盐类稳定剂的毒性及环境影响. 塑料助剂, 1999, 4(16): 23-25.
[10] 吴茂英，PVC热稳定剂的发展趋势与技术进展. 塑料, 2010, 39(3): 1-7.
[11] 吴晓雯, 赵新建等. 气相色谱-质谱联用法测定 PVC塑料制品中的微量有机锡. 塑料科技, 2012, 40(12): 78-83.
[12] 张玉霞, 梁青, 郭丽敏. 聚氯乙烯塑料包装中有机锡的现状分析. 绿色包装研究·材料, 2017,05(4): 43-46.
[13] 潘静静, 钟怀宁, 李丹, 宗瑜, 郑建国. 食品接触材料及制品中邻苯二甲酸酯类塑化剂的风险管控. 中国油脂, 2019, 44(4): 85-90.
[14] 王柏楠, 李俊华, 齐立芬, 张五交, 陈蔚, 郭歌, 霍二福. 新型环保增塑剂研究进展. 河南化工,2019, 36(3):7-10.
[15] 高静 李红玉 马瑾玮范彦如. 国内外增塑剂的研究与发展趋. 化工技术与开发, 2019, 48(12): 49-52+57.
[16] 王君, 许超等. 食品包装用PVC中的物质在５种介质中总迁移规律的研究. 包装工程, 2012, 33(19): 79-84.
▲ 本文部分图片来源于网络。
作者李丽怡
国家食品接触材料检测重点实验室（广东IQTC）国家级进出口商品质量安全风险评估中心（食品相关产品）
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